革命性碳储新技术：更快、更安全地将碳冻结在海洋中

研究人员开发了一种新的碳储存方法，该方法使用无化学物质的过程加速二氧化碳水合物的形成。

这项技术将二氧化碳转化为稳定的冰状物质，用于海洋掩埋，可以显著降低大气中的碳含量，比传统方法更有效地应对气候变化。

德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员开发了一种储存从大气中捕获的碳的新方法，其工作速度比目前的方法快得多，而不需要有害的化学促进剂。

在7月8日发表在《ACS可持续化学与工程》杂志上的一项新研究中，该团队开发了一种超快形成二氧化碳水合物的技术。这些独特的冰状物质可以将二氧化碳埋在海洋中，防止二氧化碳被释放到大气中。

革命性的碳储存技术

“我们正面临着一个巨大的挑战 —— 找到一种方法安全地从大气中去除数十亿吨的碳 —— 而水合物为碳储存提供了一个通用的解决方案。”沃克大学机械工程系教授瓦伊巴夫 · 巴哈杜尔（Vaibhav Bahadur）领导了这项研究，他说：“为了使它们成为碳储存‘蛋糕’的主要部分，我们需要技术来快速、大规模地种植它们。我们已经证明，我们可以快速种植水合物，而不使用任何化学物质来抵消碳捕获的环境效益。”

二氧化碳是最常见的温室气体，也是气候变化的主要驱动力。碳捕获和封存将碳从大气中取出并永久储存。它被视为使地球脱碳的一个关键方面。

解决当前碳储存方法的挑战

今天，最常见的碳储存方法是将二氧化碳注入地下水库。这种技术具有捕获碳和提高石油产量的双重好处。

然而，该技术面临着一些重大问题，包括二氧化碳泄漏和迁移、地下水污染以及与注入相关的地震风险。世界上许多地区也缺乏适合油藏注入的地质特征。

碳储存水合物形成的突破

巴哈杜尔说，水合物代表了千兆级碳储存的“B计划”，但如果能够克服一些主要问题，它们可能成为“A计划”。到目前为止，形成这些碳捕获水合物的过程一直是缓慢且能源密集型的，阻碍了它作为大规模碳储存手段的发展。

在这项新研究中，研究人员实现了与以前的方法相比，水合物形成速率增加了六倍。这种速度加上不含化学物质的过程，使这些水合物更容易用于大规模的碳储存。

影响及未来应用

在这项研究中，镁代表了“秘密酱料”，作为催化剂，消除了对化学促进剂的需求。这是由特定反应器配置中的高流量CO2鼓泡辅助的。这项技术可以很好地处理海水，这使得它更容易实施，因为它不依赖于复杂的海水淡化过程来产生淡水。

巴哈杜尔说：“水合物是有吸引力的碳储存选择，因为海底提供了稳定的热力学条件，可以保护它们不被分解。我们基本上是在为地球上每一个有海岸线的国家提供碳储存；这使得储存在全球范围内更容易获得和可行，并使我们更接近实现可持续的未来。”

这一突破的意义超出了碳封存。水合物的超快形成在海水淡化、气体分离和气体储存方面都具有潜在的应用前景，为各行各业提供了一种通用的解决方案。​

研究人员和德克萨斯大学已经申请了两项与该技术相关的专利，该团队正在考虑将其商业化。

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